Bismaleimide resins. Effect of aliphatic amines on properties

Abstract

Bis(p-maleimidophenyl) methane (BM) resin was chain extended by nucleophilic addition with aliphatic diamines having 2,4, or 6 methylene groups (EDA, DAB, HMDA) and diethylene triamine (DETA) and triethylene tetramine (TETA). Chain extension of BM with aliphatic amines significantly reduces the curing temperatures. Increasing the methylene content of the aliphatic amines leads to slight reduction in onset temperatures of curing (∼6°C). Heat of polymerization (ΔH) decreases significantly by chain extension with diamines. Further decrease in ΔH is obtained by the addition of triallylcyanurate (TAC) to the chain extended BM. Thermal stability of cured (180 ± 5°C) resin in nitrogen atmosphere was found to be independent of the methylene content of diamines used for chain extension. Mechanical properties of glass fabric reinforced chain extended BM resins were evaluated. Ageing behaviour of these laminates was investigated at 220 ± 10°C for 500 h and changes in mechanical properties were determined. Die Ketten von Bis-(p-maleimidophenyl)methanharzen (BM) wurden durch nukleophile Addition von aliphatischen Diaminen mit 2, 4 oder 6 Methylengruppen (EDA, DAB und HMDA) sowie mit Diethylentriamin (DETA) und Triethylentetramin (TETA) verlangert. Diese Kettenverlangerung verursacht eine deutliche Verringerung der Hartungstemperatur. Durch Erhohung der Anzahl der Methylengruppen der aliphatischen Amine wird eine leichte Verringerung der Anfangstemperatur der Hartung um ca. 6°C erreicht. Die Polymerisationswarmen ΔH werden durch die Kettenverlangerung mit Diaminen deutlich verringert. Eine weitere Verringerung von ΔH wird durch die Addition von Triallylcyanurat (TAC) zum kettenverlangerten BM erreicht. Die thermische Stabilitat der geharteten Harze in Stickstoffatmosphare ist von der Lange des aliphatischen Spacers der Amine unabhangig. Die mechanischen Eigenschaften von mit Glasfasermatten verstarkten BM-Harzen sowie das Alterungsverhalten bei 220 ± 10°C wahrend 500 h und die hierdurch bedingten Veranderungen der mechanischen Eigenschaften wurden untersucht.